1、化工原理課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）題目名稱苯-甲苯冷凝器工藝設(shè)計(jì)課程名稱化工原理學(xué)生姓名學(xué)號(hào)1040902015系、專業(yè)生化系2010級(jí)化學(xué)工程與工藝指導(dǎo)教師胡建明2013年1月4日化工原理課程設(shè)計(jì)目錄一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3二、概述5三、設(shè)計(jì)依據(jù)8四、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算8五、物料衡算82.1 精儲(chǔ)塔物料衡算82.2 冷凝器物料衡算9六、熱量衡算113.1冷凝器熱量衡算11七、設(shè)備設(shè)計(jì)與選型14八、設(shè)備設(shè)計(jì)141、流體流徑選擇142、冷凝器熱負(fù)荷143、流體兩端溫度的確定144、總傳熱系數(shù)145、換熱面積146、初選管程及單管長(zhǎng)度147、筒體直徑計(jì)算158、數(shù)據(jù)核算15九、設(shè)備選型19十、總結(jié)25H一、參

2、考文獻(xiàn)26十二、致謝27十三、附工程圖紙28化工原理課程設(shè)計(jì)10級(jí)化學(xué)工程專業(yè)化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)課題：苯-甲苯精儲(chǔ)裝置進(jìn)料冷凝器設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)條件1、年產(chǎn)苯：70000噸2、產(chǎn)品苯組成：CH99.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、CH-CH30.5%3、原料液為常溫液體；原料組成：CH70%C6H-CH330%4、分離要求：塔釜苯含量00.5%二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、物料衡算（精儲(chǔ)塔、冷凝器）2、熱量衡算（冷凝器）3、冷凝器熱負(fù)荷計(jì)算4、冷凝器換熱面積計(jì)算5、冷凝器結(jié)構(gòu)、材質(zhì)選擇6、冷凝器結(jié)構(gòu)尺寸、工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算等7、冷凝器總傳熱系數(shù)的校核8、冷凝器裝配圖的繪制三、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介對(duì)給定或選定

3、的工藝流程、主要設(shè)備的型式進(jìn)行簡(jiǎn)要的論述。2、工藝設(shè)計(jì)選定工藝參數(shù)，對(duì)單個(gè)設(shè)備作出衡算示意圖，進(jìn)行物料衡算、熱量衡算，以表格形式表達(dá)衡算結(jié)果，其中的數(shù)據(jù)（非給定數(shù)據(jù)）及計(jì)算公式（經(jīng)驗(yàn)公式）必須交待來源（即何種參考書目，并在參考文獻(xiàn)中列出）。3、設(shè)備計(jì)算選擇設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式，并說明理由。進(jìn)行設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸和工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算4、輔助設(shè)備選型典型輔助設(shè)備的主要工藝尺寸的計(jì)算，設(shè)備規(guī)格型號(hào)的選定。5、設(shè)計(jì)說明書的編寫化工原理課程設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格按照邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式進(jìn)行編寫。設(shè)計(jì)說明書應(yīng)按順序包括以下內(nèi)容：（1）設(shè)計(jì)說明書封面；（2）設(shè)計(jì)任務(wù)書；（3）目錄；（4）概述（設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介）；（5）工藝

4、計(jì)算（物料衡算、熱量衡算）；（6）設(shè)備設(shè)計(jì)（主要設(shè)備設(shè)計(jì)、輔助設(shè)備設(shè)計(jì)或選型）；（7）設(shè)計(jì)總結(jié)、評(píng)述；（8）參考資料；（9）致謝；（10）附工程圖紙6、繪制主要設(shè)備的裝配圖用Ai圖紙繪制預(yù)熱器裝配圖（圖面應(yīng)包括設(shè)備主視圖、俯（左）視圖局部視圖等，并配備明細(xì)表、管口表、技術(shù)性能表、技術(shù)要求等），要求采用CAE®圖。指導(dǎo)老師：胡建明:O一二年十二月十五日化工原理課程設(shè)計(jì)概述課程設(shè)計(jì)是綜合應(yīng)用本門課程和有關(guān)先修課程所學(xué)知識(shí)，完成以單元操作為主的一次設(shè)計(jì)實(shí)踐，是培養(yǎng)我們實(shí)際動(dòng)手能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是從學(xué)生走向工程師必然程序。通過課程設(shè)計(jì)能使我們掌握工程設(shè)計(jì)的基本程序和方法，并在查閱技術(shù)資料，

5、選用公式和數(shù)據(jù)，用簡(jiǎn)潔的文字、圖表表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果及制圖等能力方面得到一次基本訓(xùn)練。在設(shè)計(jì)過程中我們更應(yīng)該注重樹立正確的設(shè)計(jì)思想和實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。為我們將來更快的融入社會(huì)，更好的適應(yīng)新的工作提供有力的保障。本次課程設(shè)計(jì)僅對(duì)苯一甲苯混合液體的精儲(chǔ)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)苯年產(chǎn)量為70000噸。根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)苯一甲苯精儲(chǔ)裝置，蒸儲(chǔ)是化工生產(chǎn)中分離均相液體混合物的典型單元操作，其歷史悠久，應(yīng)用廣泛。蒸儲(chǔ)的基本原理是將液體混合物部分汽化、全部冷凝，利用其中各個(gè)組分揮發(fā)度不同而將其分離。其本質(zhì)是液、氣相間的質(zhì)量傳遞和熱量傳遞。為使分離徹底，以獲得較純的產(chǎn)品，工業(yè)生產(chǎn)中常采用多次部分汽化、多次全部冷

6、凝的方法一一精微。精儲(chǔ)過程通常是在塔設(shè)備內(nèi)完成的。預(yù)熱器、冷凝器、再沸器是精儲(chǔ)過程必不可少的設(shè)備。他們承擔(dān)著將物料預(yù)熱、氣化、冷凝等重要任務(wù)。而固定管板式換熱器更是因其具有工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工藝設(shè)計(jì)成熟、熱效率較高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用，尤其在很多大工業(yè)生產(chǎn)中。預(yù)熱器是一種廣泛使用的工藝設(shè)備，是化工行業(yè)中主要的工藝設(shè)備之一。根據(jù)換熱條件，采用水蒸氣作為加熱介質(zhì)，選用列管式換熱器。用飽和水蒸汽對(duì)冷流體加熱屬于一側(cè)為恒溫流體的傳熱。由于傳熱溫差為51.4C,溫差較大所以需在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)。由于物料需要拆卸清洗，故要采用浮頭式換熱器。浮頭式換熱器適用于殼體與管束間壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場(chǎng)合

7、。由于介質(zhì)為苯和水蒸氣，所以苯走管程，水蒸氣走殼程。冷凝器同樣是一種廣泛使用的精儲(chǔ)工藝設(shè)備，在煉油，化工行業(yè)中是主要的工藝設(shè)備之一。根據(jù)換熱條件，采用水作為冷卻介質(zhì)，選用列管式換熱器.用自來水對(duì)熱流體冷卻屬于一側(cè)為恒溫流體的傳熱。由于傳熱溫差小于50C,不設(shè)置膨脹節(jié)。由于介質(zhì)為苯蒸氣和水，所以水走殼程，苯走管程。化工原理課程設(shè)計(jì)工業(yè)再沸器主要有容積式與虹吸式兩種，本次設(shè)計(jì)選用容積式再沸器，用水蒸氣作為加熱介質(zhì)，物料走管程，蒸氣走殼程。原料液為含苯70%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、甲苯30%勺混合溶液，溫度為20Co分離要求為塔釜苯含量不大于0.5%,塔頂產(chǎn)品含苯99.5%、甲苯0.5%。年產(chǎn)量7000

8、0（噸）。苯：分子式QH,分子量78.11,相對(duì)密度0.8794g/cm3（20C）。熔點(diǎn)5.51C,沸點(diǎn)80.1C,燃點(diǎn)為562.22C,在常溫常壓下是無色透明的液體，并具強(qiáng)烈的特殊芳香氣味，有毒。苯遇熱、明火易燃燒、爆炸，苯蒸氣與空氣混合物的爆炸限是1.48.0%。常態(tài)下，苯白蒸氣密度為2.77,蒸氣壓13.33kPa（26.1C）。苯是常用的有機(jī)溶劑，不溶于水，能與乙醇、氯仿、乙醴、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、油等混溶，因此常用作合成化學(xué)制品和制藥的中間體及溶劑。苯能與氧化劑發(fā)生劇烈反應(yīng)，如五氟化澳、氯氣、三氧化銘、高氯酸、硝酰、氧氣、臭氧、過氯酸鹽、（三氯化鋁+過氯酸氟）、（硫酸

9、+高銳酸鹽）、過氧化鉀、（高氯酸鋁+乙酸）、過氧化鈉等。.苯是染料、塑料、合成橡膠、合成樹脂、合成纖維、合成藥物和農(nóng)藥等的重要原料，也是涂料、橡膠、膠水等的溶劑，也可以作為燃料。甲苯：分子式CH（GH）,分子量92.14,相對(duì)密度0.866g/cm3（20C）。熔點(diǎn)-95C,沸點(diǎn)110.8C。在常溫下呈液體狀，無色、易燃。不溶于水，溶于乙醇、乙醴和丙酮。甲苯容易發(fā)生氯化，生成苯一氯甲烷或苯三氯甲烷，它們都是工業(yè)上很好的溶劑；它還容易硝化，生成對(duì)硝基甲苯或鄰硝基甲苯，它們都是染料的原料；它還容易磺化，生成鄰甲苯磺酸或?qū)妆交撬?，它們是做染料或制糖精的原料。甲苯的蒸汽與空氣混合形成爆炸性物質(zhì)，因此

10、它可以制造梯思梯炸藥。分離苯與甲苯的生產(chǎn)工藝：精儲(chǔ)法，膜分離法，萃取法。本次設(shè)計(jì)采用浮閥精儲(chǔ)塔。其優(yōu)點(diǎn)為：1 .生產(chǎn)能力大，由于塔板上浮閥安排比較緊湊，具開孔面積大于泡罩塔板，生產(chǎn)能力比泡罩塔板大20%40%與篩板塔接近。2 .操作彈性大，由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，因此維持正常操作而允許的負(fù)荷波動(dòng)范圍比篩板塔，泡罩塔都大。3 .塔板效率高，由于上升氣體從水平方向吹入液層，故氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng)，而霧沫夾帶量小，塔板效率高?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)4 .塔的造價(jià)較低，浮閥塔的造價(jià)是同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的板塔高20%30%5 .塔的造價(jià)較低，浮閥塔的造價(jià)是同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的50%80%但是比篩

11、50%80%但是比篩板塔高20%30%化工原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)1.1 苯一甲苯精儲(chǔ)裝置進(jìn)料冷凝器設(shè)計(jì)任務(wù)書1.2 產(chǎn)品苯組成：QH99.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、CH-CH30.5%1.3 原料液為常溫液體；原料組成：GH70%C6H5-CH330%1.4 分離要求：塔釜苯含量00.5%工藝設(shè)計(jì)計(jì)算第一部分物料衡算2.1 精儲(chǔ)塔物料衡算2.1.1 根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，取平均苯產(chǎn)量為：G=70000M1000=8750kg/h（本次設(shè)計(jì)以小時(shí)產(chǎn)量為計(jì)算基準(zhǔn)）80002.1.2 精儲(chǔ)塔物料衡算示意圖：塔頂米出DXd進(jìn)料FXf塔底采出WXw2.1.3已知各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)組分塔釜進(jìn)料出料CH0.5%70%9

12、9.5%GHCH99.5%30%0.5%由于C5H5分子量為78,C6H5CH分子量為，則:塔頂出料組成xd=99.578=0.995899.5780.592塔進(jìn)料組成xf=7078=0.733570783092塔底出料組成xw=0.5780.57899.592=0.00589故各組分的摩爾分?jǐn)?shù)為:化工原理課程設(shè)計(jì)組分塔頂進(jìn)料塔釜C6H0.99580.73350.00589C6HCH0.00420.26650.99411產(chǎn)品的平均相對(duì)分子質(zhì)量MW=0.9958X78+(1-0.9958)X92=78.06故D=GD-=8750=112.09kmol/hMD78.062.1.4 用摩爾分率計(jì)算進(jìn)

13、料量及塔頂采出量：F=D+WFxf=Dxd+Wxw代入數(shù)據(jù)易解得：F=152.5kmol/hW=40.41kmol/h2.2冷凝器物料衡算2.2.1 物料橫算示意圖:V,yDD,xd2.1.5精儲(chǔ)塔物料衡算表表2-1精儲(chǔ)塔物的料衡算表進(jìn)料F出料塔頂采出D塔底采出W組分kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%苯118.868724.7970111.628706.2599.50.2418.570.5甲苯33.643739.19300.4743.750.540.173695.4199.5總量152.512463.98100112.09875010040.4137

14、13.981002=12463.98kg/h,XD2.2.2 最小回流比的確定由化工原理下冊(cè)中例1-1附表3的苯-甲苯氣液平衡數(shù)據(jù):化工原理課程設(shè)計(jì)t/c80.1859095100105110a2.542.512.462.412.37X1.0000.7800.5810.4120.2580.1300y1.0000.8970.7730.6330.4610.2690由CAD（乍圖（下圖所示）：可讀出Y軸截距為：0.5186故Xd=0.9958=0.5186Rmin1Rmin1則Rmin=0.92取R=1.5Rmin故R=1.382.2.3 物料橫算V=(R+1)D=112.09X(1.38+1)=2

15、66.77kmol/hL=RD=1.38X112.09=154.68kmol/h2.2.4 冷凝器物料衡算表10化工原理課程設(shè)計(jì)表2-3冷凝器物料衡算表進(jìn)料V出料DL組分kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%苯265.6520720.2099.5111.628706.2599.5154.0312013.9599.5甲苯1.12104.120.50.4743.750.50.6560.370.5總量266.7720824.32100111.098750100154.6812074.321002=20824.32kg/h第二部分熱量衡算在Excel上試差得各位

16、置溫度為:位置進(jìn)料塔頂塔釜溫度110.235C80.3C86.52C3.1.1用CAD乍出苯-甲苯泡點(diǎn)、露點(diǎn)圖11化工原理課程設(shè)計(jì)XCY：從圖中讀出露點(diǎn)溫度為80.3C3.1.2進(jìn)料狀況及冷卻介質(zhì)：物料進(jìn)料為氣體，在露點(diǎn)溫度下冷凝為液體，溫度為80.3C,冷卻介質(zhì)為冷水進(jìn)口溫度20C,選定出口溫度45Co3.1.3.冷凝器物料衡算表進(jìn)料V出料DL組分kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%苯265.6520720.2099.5111.628706.2599.5154.0312013.9599.5甲苯1.12104.120.50.4743.750.50.65

17、60.370.5總量266.7720824.32100112.098750100154.6812074.321002=20824.32kg/h3.1.4各組分熱力學(xué)參數(shù)見下表：查化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)得：汽化潛熱（kJ/kg）12化工原理課程設(shè)計(jì)組分80C100c120c苯394.1379.3363.2甲苯379.4367.1354.2由內(nèi)差法得：r苯=393.88kJ/kg,r甲苯=379.22kJ/kg3.1.5 計(jì)算放熱量Q放=20720.20X393.88+104.12X379.22=8200765.76kJ/h3.1.6 冷卻介質(zhì)量冷凝水的平均溫度：Tm=20+45=32.5C2查化工

18、原理附錄七(水的物理性質(zhì))：32.5C時(shí)，Cp=4.17kJ/(kg*C)取Q吸=5%Q貝UQ吸=95%做=0.95X8200765.76=7790727.47kJ/h由Q吸=6水mAt得：、,人小門rf目Q吸7790727.47_.(cc“伶去口介質(zhì)量m=一二=74731.20kg/hC冰t4.17(45-20)Q8200765.76冷凝器熱負(fù)荷為：4=泥石=2277.99kJ/s13化工原理課程設(shè)計(jì)設(shè)備設(shè)計(jì)與選型第一部分設(shè)備設(shè)計(jì)1、流體流徑的選擇根據(jù)流體流徑的選擇規(guī)則以得出結(jié)論：冷凝水走管間，物料走管內(nèi)。2、冷凝器的熱負(fù)荷qQ8200765.76q=2277.99kJ/s36003600Q

19、管程流體放出的熱量3、流體兩端溫度的確定物料進(jìn)口、出口溫度為泡點(diǎn)溫度80.3C冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度20C,出口溫度45c傳熱溫度差（按逆流方式計(jì)算）：(T1t2)(T2t1)(80.3-45)-(80.3-20)1nMiin80480.3-20=46.69C4、總傳熱系數(shù)按照資料初選傳熱系數(shù)K=510W/n5、換熱面積SS33發(fā)"9910=95.67m2Kt51046.696、初選管程數(shù)及單管長(zhǎng)度6.1確定管程流速:根據(jù)資料管程流體速度取u=15m/s6.2流通截面積A苯、甲苯的密度分別為p苯=2.687kg/m3、p甲苯=3.169kg/m3由冷凝器的料衡算表知ns甲苯=104.12k

20、g/h、ns苯=20720.20kg/h則佻甲苯ms苯=104.122072。20=7744.13的八P甲苯p苯3.1692.68714化工原理課程設(shè)計(jì)一，一2=0.143m八Vs7744.13A二二u3600156.3單程換熱管數(shù)n及管長(zhǎng)L選定換熱管規(guī)格為(|)25X2mm則換熱管數(shù)n=4=4X0.143=413.07根冗d23.14父0.0212取整得n=414根單根管長(zhǎng)L=S=95.673=2.94mn冗dO414x3.14x25x10取單管長(zhǎng)度L=3m7、筒體直徑計(jì)算7.1 管中心距：t=1.25do=1.25X25=31.25mm取t=32mm最外列管中心距筒壁b'=2do=

21、2X25=50mm7.2 中心線上布管數(shù)：本設(shè)計(jì)采用正三角形排列，則nc=1.1%而=1.1J而=22.3;取整nc=237.3 筒體直徑：DN=t(nc-1)+2b'=0.032X(23-1)+2X0.05=0.804m圓整至規(guī)格尺寸D=900mm8、數(shù)據(jù)核算8.1 按照算出數(shù)據(jù)在CA»作圖：15化工原理課程設(shè)計(jì)得實(shí)際管數(shù)n=493根8.2 實(shí)際換熱面積及流通面積S'=n：tdoL=493X3.14X0.025X3A'=nttdiP2局部阻力（包括回彎；進(jìn)、出口等），P2=£之2Ns殼程數(shù)Np為一殼程的管程數(shù)Fi結(jié)垢校正因數(shù)，無因次。（|）25X2

22、.5mm的管子取F=1.4,小19X2mm的管子取Fi=1.5查附表四1得管程流體物理特性：/4=493X3.14X0.0212/4=0.171m2管程實(shí)際流速Ui=yS=7744.13=12.58m/sA'0.1713600WJSS=116”95.67100%=21.35%S95.678.3當(dāng)量直徑為：.32二24(t-d0)d=24ea323.1424(3225)243.1425=20.19mm殼程流通面積：SO=hD(1dO)=0.150.9(1工0")=0.0295吊t0.032由附表六1查得：32.5C下的冷卻水的密度p水=994.83kg/m苯、甲苯密度分別為p苯

23、=2.687kg/m3、p甲苯=3.169kg/m3粘度分別為小苯=0.3067mPas、甲苯=0.3098mPas16士壬口/、擊V74731.20冗程流速：uO0.71m/sSO0.0295994.833600因0.2m/s<0.71m/s<1.5m/s,故符合要求。8.4流體流動(dòng)阻力（壓強(qiáng)降）的計(jì)算'8.4.1 管程流體阻力：摩擦阻力計(jì)算“Pi-（P1：P2）FiNSNP12式中：AR每程直管的壓降，AR=入1.3d223Pu22化工原理課程設(shè)計(jì)故p平=0.9958X2.687+0.0042X3.169=2.69kg/m3=0.9958以苯+0.0042甲苯=0.99

24、58X0.3067+0.0042X0.3098=0.3067mPasReidiUiP0.021x12.58x2.6910.306710，二2317.1根據(jù)資料表1-2川選管壁粗糙度£=0.15貝(J£=0.15=0.00714di21由圖1-25查得：摩擦系數(shù)入=0.0352ADIPuP二入，一'd2=0.035_232.6912.58x0.0212=1064.27Pa-P2=23Pu2_232.6912.582=638.57Pa所以“P=(1064.27638.57)1.411=2383.98Pa8.4.2殼程阻力損失d)D(Nb1)Po二入Sde式中：入S=1.

25、72R廠92PUO2deUOP；Re二(1uo按殼程流通截面So=hD'1-dOi計(jì)算所得的殼程流速<tNB折流才3板數(shù)目，de殼程的當(dāng)量直徑查附錄九得:32.5C下的水蒸氣的密度p=994.83kg/m3黏度以=0.7645mPa-s則:Redeu°P(10.020190.71994.830.764510“=18654FO_01Q_019入s=1.72R=1.7218654=0.2655_一.2=0.27650.9(191"4830.71=59352.1Pa=59.35kPa0.020198.5總傳熱系數(shù)的核算UrsiKo:ididodi應(yīng)Rso入dmA：。

26、8.5.1管程傳熱系數(shù)a查定性溫度tm=(Ts+Tw)/2=(80.3+32.5)/2=56.4C下苯、甲苯的物理特性參數(shù)17化工原理課程設(shè)計(jì)由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得：苯、甲苯的密度分別是p苯=840.3kg/m33p甲苯=832.7kg/m由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得：液態(tài)苯、甲苯的粘度分別是以苯=0.4mPas、N苯甲=0.3885mPas由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得：液態(tài)苯、甲苯的導(dǎo)熱系數(shù)分別是入苯=133.01mW/m：入甲苯=129.61mW/m：由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得：苯、甲苯的汽化潛熱分別是H苯=409.91KJ/kgH甲苯=393KJ/kg則：則：pl=0.9958X840.

27、3+0.0042X832.7=840.27kg/m3pv=PM/RT=101.33X78.06/8.314X(56.4+273.15)=2.887kg/m3al=0.9958x0.4+0.0042乂0.3885=0.4mPa-s入l=0.9958義133.01+0.0042義129.61=133mW/rftHv=0.9958X409.91+0.0042X393=409.84kJ/kgt=Ts-Tw=80.3-32.5=47.8C管內(nèi)冷凝傳熱膜系數(shù)求算水平管=0.555V0.555(gL(LtdjLHV)'W/m2K)-3331/4-3-30.41047.821109.8,840.27x

28、(840.272.887)黑(133黑10)隈409.84父103=1119.578.5.2殼程傳熱系數(shù)0fo32.5C下冷卻水的物理特性參數(shù)查附表七1知：導(dǎo)熱系數(shù)入=62.17X10-2W/n密度p=994.83kg/m3、黏度=0.7645mPa-s普朗特?cái)?shù)Pr=5.15=0.36R*Pr1/3<de)0.14(1Meo118化工原理課程設(shè)計(jì)=4275.01查附表二十二1知：管外污垢熱阻Ro=1.7197XidK/W管內(nèi)污垢熱阻R=0.8598X10-4n2K/W查資料P512附錄不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)入=16.93W/m2C1 do-dobdo-1RsiOORsoKo«ididi

29、入dm«O0.0251119.570.0210.859810-4器0.0020.02516.930.02341.719710一14275.01=17.0X10-417.010”2一二588W/mCL厘=1.153K510Kc1.15o-1.25K故換熱設(shè)計(jì)符合要求。第二部分設(shè)備選型封頭選取橢圓形封頭，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為：JB/T437395,其厚度和圓筒相等，即8mm619化工原理課程設(shè)計(jì)公稱直徑DN/mm曲間圖度hi/mm直邊高度h2/mm厚度6/mm900225258筒體筒體長(zhǎng)L=3000mm公稱直徑DN=900mm厚度6=8mmtm=(20+40)/2=32.5C,Tm=80.3CTmt

30、m=80.3-32.5=47.8C<50C,故不需設(shè)置膨脹節(jié)壓力容器法蘭(甲型)及墊片公稱直徑DN甲型平焊法蘭/mm螺柱非金屬軟墊片DDD36d規(guī)格數(shù)量D5d590010309909454023M2032944904(4)管板B420化工原理課程設(shè)計(jì)固定管板式換熱器的管板的主要尺寸:公稱直徑DDD4bcd螺栓孔數(shù)質(zhì)量kg90010309909459424082332(5)布管限定圓換熱器形式D/mmb3/mm布管限定圓直徑DL/mm固定管板式900(6)拉桿的直徑、數(shù)量和尺寸:拉桿公稱直徑dn/mm數(shù)量基本尺寸拉桿直徑d/mmLa/mmLb/mmb/mm1241915252.0(7)拉桿

31、孔21化工原理課程設(shè)計(jì)dn=12mml2=1.5dn=1.5x12=18mm換熱管規(guī)格：外徑X壁厚/mm換熱管最小伸出長(zhǎng)度l1/mm最小坡口深度12/mm19X222(8)換熱管與管板的連接接管A、冷凝水進(jìn)出口接管的直徑計(jì)算取u=2m/s時(shí)474731.2,36003.14994.832-0.115m采用小140x7.5mm熱軋無縫鋼管，實(shí)際物料進(jìn)出口管內(nèi)流速為:Ui474731.2236003.140.1252994.83=1.70m/sB、物料蒸氣進(jìn)出口接管的直徑計(jì)算4774413取U2=12.58m/s,則：d2=J47744.13=0.467m,36003.1412.58采用(|)480X15mnB軋無縫鋼管，實(shí)際蒸氣進(jìn)出口管內(nèi)流速為:47744.1336003.140.452=13.53m/s(10)管法蘭D2